局部放电会使得局部温度升高,分子运动加剧,产生剧烈碰撞。介质体积在快速发热的情况下会瞬间膨胀,当放电结束后膨胀的物质会恢复到原来的体积,膨胀和收缩的过程是在瞬间发生的,这会导致产生高于20kHz的超声波分量。超声波以球面波的形式向四周扩散,其传播速度因介质的不同而产生变化。用超声波法监测局部放电具有可以避开机械振动噪声,受电磁干扰小的优点。
影响局部放电特性的因素有很多,如介质的疏密程度、介质的种类、开关柜所处的环境等都会对局部放电的特性造成影响。这就需要对不同的放电类型进行识别,建立后台类型库,以更好的对局部放电实施监测,为电力检修提供有力的技术依据。
超声波是一种机械波,因此会按照机械波的传播机理进行传输,局部放电发生时会产生球面的超声波,然后向四周扩散。超声波的速度会因介质的不同而产生差异,同时在不同介质的交界处会发生折射和反射现象。由于不同介质声特性阻抗不匹配形成的反射会造成超声波衰减。超声波不但会在不同介质的交界处发生衰减,同时在介质的内部也会发生衰减。超声波的这种衰减是由于热导或者分子撞击等因素引起的,在固体中热导因素成为超声波衰减的主要因素。超声波与气体中的分子产生碰撞而导致衰减,衰减的程度跟气体的密度、气体杂质含量以及坏境的温度有关。如温度低的环境就要比温度高的地方衰减量小,空气中灰尘含量大的环境衰减大一些。